Çözme işlemi, hidrasyon ile farklılıklar ve örnekler

solvation bir çözeltide çözünen parçacıklar ve çözücü arasındaki fiziksel ve kimyasal birleşimdir. Bir katı ve çözünmüş parçacıklar arasında termodinamik bir denge olmaması gerçeğinden çözünürlük kavramından farklıdır..

Bu birlik, seyircilere göre erimiş katıların “ortadan kaybolmasından” sorumludur; gerçekte, parçacıklar çok küçük hale geldiğinde ve onları gözlemlemeyi imkansız kılan çözücü molekül tabakaları tarafından "sarılı" hale geldiklerinde.

Üst resimde, bir M parçacığının çözülmesinin genel bir taslağı temsil edilmiştir, M, bir iyon (M olabilir)⁺) veya bir molekül; ve S, sıvı halde herhangi bir bileşik olabilen çözücü moleküldür (gaz halinde de olsa).

M'nin, S olarak bilinen şeyi oluşturan altı S molekülü ile çevrili olduğunu unutmayın. Birincil çözülme küresi. Daha uzak mesafedeki diğer S molekülleri Van der Waals ile etkileşime girerek ikincisiyle bir çözülme küresi oluşturur ve bir miktar düzen belli olmadıkça devam eder..

indeks

• 1 Çözme işlemi
• 2 Enerjik yönleri
• 3 Moleküller arası etkileşimler
• Hidrasyon ile 4 Fark
• 5 Örnekler
  • 5.1 Kalsiyum klorür
  • 5.2 Úrea
  • 5.3 Amonyum nitrat
• 6 Kaynakça

Çözme işlemi

Moleküler, çözme işlemi nasıl? Yukarıdaki resim gerekli adımları özetlemektedir.

Mavi renkli solvent molekülleri başlangıçta birbirleriyle etkileşime girerek sipariş edilir (S-S); ve solute, mor renkli partiküller (iyonlar veya moleküller) güçlü veya zayıf M-M etkileşimleri ile aynı şeyi yapar..

Çözmenin gerçekleşmesi için, çözücü-çözücü etkileşimlerinin (M-S) sağlanması için hem çözücü hem de çözücünün genişlemesi gerekir (ikinci siyah ok)..

Bu, mutlaka çözünen-çözünen ve çözücü-çözücü etkileşimlerinde bir düşüş anlamına gelir; enerji gerektiren azalma ve bu nedenle, bu ilk adım endotermiktir.

Çözücü ve çözücü moleküler olarak genişledikten sonra, uzayda yer karıştırır ve değiştirir. İkinci görüntüdeki her mor daire ilk görüntüdeki ile karşılaştırılabilir..

Parçacıkların düzenlenme derecesindeki bir değişiklik görüntüde ayrıntılı olabilir; başında sipariş ve sonunda düzensiz. Sonuç olarak, son adım ekzotermiktir çünkü yeni M-S etkileşimlerinin oluşumu tüm çözünme parçacıklarını stabilize eder..

Enerji yönleri

Çözme işleminin arkasında dikkate alınması gereken birçok enerjik yön vardır. İlk olarak: S-S, M-M ve M-S etkileşimleri.

M-S etkileşimleri, yani, çözünen ile çözücü arasındaki, tek tek bileşenlerinkine kıyasla çok üstün (güçlü ve kararlı) olduğunda, ekzotermik bir çözme işleminden söz ediyoruz; ve bu nedenle, termometre ile sıcaklık artışı ölçülerek kontrol edilebilecek olan, ortama enerji verilir..

Öte yandan, M-M ve S-S etkileşimleri M-S etkileşimlerinden daha güçlüyse, "genişlemek" için çözme sona erdiğinde kazandıklarından daha fazla enerjiye ihtiyaçları olacaktır..

Daha sonra endotermik bir çözülme işleminden söz edilir. Durum böyle olunca, sıcaklıkta bir düşüş kaydedilir veya aynı olan şey çevre soğutulur..

Bir çözücünün bir çözücü içinde çözülüp çözülmediğini belirleyen iki temel faktör vardır. Birincisi, çözünme entalpisinin değişimi (ΔH_dis), daha önce açıklandığı gibi, ikincisi, çözünen ile çözünen çözünen madde arasındaki entropi (ΔS) değişimidir. Genel olarak ΔS, yukarıda da belirtilen bozukluktaki artışla ilişkilidir..

Moleküller arası etkileşimler

Çözmenin, çözünen ile çözücü arasındaki fiziksel ve kimyasal birleşimin sonucu olduğu belirtilmiştir; ancak bu etkileşimler veya sendikalar tam olarak nasıl??

Çözünen bir iyon ise, M⁺, İyon-dipol etkileşimleri söz konusudur (M⁺-S); ve eğer bir molekül ise, o zaman Londra'dan dipol-dipol etkileşimleri veya dağılma kuvvetleri olacaktır..

Dipol-dipol etkileşimleri hakkında konuştuğumuzda, M ve S'de kalıcı bir dipol momenti olduğu söylenir. Böylece, M'nin elektron bakımından zengin bölgesi δ + S elektronlarının zayıf bölgesi ile etkileşime girer. etkileşimler M çevresinde birkaç çözülme küresi oluşumu.

Ek olarak, başka bir etkileşim türü daha var: koordinatör. Burada, S'nin molekülleri M ile koordinasyon (veya dative) bağları oluşturur ve farklı geometriler oluşturur.

Çözücü ve çözücü arasındaki yakınlığı ezberlemek ve öngörmek için temel bir kural: eşit eşittir çözülür. Bu nedenle, polar maddeler polar çözücüler içinde çok kolay çözünürler; ve apolar maddeler apolar çözücüler içinde çözülür.

Hidrasyon ile farklılıklar

Çözmenin hidrasyondan farkı nedir? İlk görüntünün S molekülleri S-H-O-H ile ikame edilmiş olmaları dışında iki özdeş işlem.

Üst resimde bir M katyonu görebilirsiniz.⁺ altı H molekülü ile çevrili₂O. Oksijen atomlarının (kırmızı) pozitif yüke yöneldiğine dikkat edin, çünkü en elektronegatifdir ve bu nedenle en yüksek negatif yoğunluğa sahiptir δ-.

İlk hidrasyon küresinin arkasında, diğer su molekülleri, hidrojen bağları (OH) ile gruplanır.₂-OH₂). Bunlar iyon dipol tipi etkileşimlerdir. Bununla birlikte, su molekülleri, özellikle metalik ise, pozitif merkez ile koordinasyon bağları oluşturabilir..

Böylece, ünlü aquocomplexes, M (OH₂)_n. Görüntüde n = 6 olduğu gibi, altı molekül, bir koordinat oktahedronunda (hidrasyonun iç alanı) M çevresindedir. M boyutuna bağlı olarak⁺, şarjın büyüklüğü ve elektronik kullanılabilirliği, söz konusu küre daha küçük veya daha büyük olabilir.

Su belki de en şaşırtıcı çözücüdür: ölçülemez miktarda çözücüyü çözer, çok kutuplu bir çözücüdür ve anormal derecede yüksek bir dielektrik sabiti vardır (78.5 K).

Örnekler

Aşağıda sudaki üç çözünme örneği verilmiştir.

Kalsiyum klorür

Kalsiyum klorürün su içinde çözülmesiyle Ca katyonları çözüldüğünde ısı açığa çıkar.²⁺ ve Cl anyonları^-. Ca²⁺ altıya eşit veya ondan daha fazla sayıda su molekülü ile çevrilidir (Ca²⁺-OH₂).

Ayrıca, Cl^- hidrojen atomları, δ ​​+ su bölgesi (Cl^--'H₂O). Serbest kalan ısı buz kütlelerini eritmek için kullanılabilir.

üre

Üre için, H yapılı organik bir moleküldür.₂N-CO-NH-₂. Çözüldüğünde, H molekülleri₂Veya iki amino grubuyla (-NH) hidrojen köprüleri oluşturur.₂-OH₂) ve karbonil grubuyla (C = 0-H)₂O). Bu etkileşimler sudaki büyük çözünürlüğünden sorumludur..

Aynı zamanda çözünmesi endotermiktir, yani eklendiği su kabını soğutur..

Amonyum nitrat

Üre gibi, amonyum nitrat, iyonlarının çözülmesinden sonra çözünmeyi soğutan bir çözeltidir. NH₄⁺ Ca'ya benzer şekilde solvatlar²⁺, Muhtemelen tetrahedral geometri olduğu için daha az H molekülüne sahiptir₂Ya da onun etrafında; ve hayır₃^- Cl anyonlarıyla aynı şekilde çözülür^- (OH₂-Ey₂NO- H₂O).

referanslar

1. Glasstone S. (1970). Kimya ve Fizik Antlaşması. Aguilar, S.A., Madrid, İspanya.
2. Whitten, Davis, Peck ve Stanley. Kimya. (8. basım). CENGAGE Öğrenme.
3. Ira N. Levine. (2014). Fizikokimyanın ilkeleri. Altıncı baskı. Mc Graw Hill.
4. Chemicool Sözlüğü. (2017). Çözme tanımı Şu kaynaktan alındı: chemicool.com
5. Belford R. (s.f.). Çözme İşlemleri. Kimya LibreTexts. Şu kaynaktan alındı: chem.libretexts.org
6. Vikipedi. (2018). Solvation. Alınan: en.wikipedia.org
7. Hardinger A. Steven. (2017). Resimli Organik Kimya Sözlüğü: Çözme. Aldığı kaynak: chem.ucla.edu
8. Sörf Guppy. (N.D.). Çözme Süreci Alınan: surfguppy.com